淺談電廠煙氣脫硫漿液管道設計

【摘要】闡述了石灰石-石膏濕法脫硫工藝管道設計存在的技術問題。

【關鍵詞】漿液管道；設計；技巧

0.前言

脫硫技術在燃煤電廠中得到廣泛的推廣應用，而石灰石-石膏濕法脫硫是技術最成熟、應用最多的高效脫硫工藝，濕法工藝涉及到的管道主要分為以下幾類：煙道、漿液管道、汽水管道、空氣管道。其中的漿液管道是水和固體顆粒物兩種介質流的管道，它具有普通流體管道特性，同時又具有易磨損、易腐蝕及易堵塞等普通流體管道所沒有的特點，如果設計得不合理，就會造成沉積甚至堵塞。下面簡單介紹下漿液特性：

1.介質特點

濕法煙氣脫硫漿液管道，由于漿液管道內介質為石灰石漿液或石膏漿液，使得管道具有易磨損、易腐蝕及易堵塞等特點。

1.1磨損

漿液的磨損性是指漿液中固體顆粒對管道、管件的撞擊及破壞。下面為某電廠脫硫系統(tǒng)漿液特性表，從中可以看出漿液的密度在5.0%～50%，在介質流動時會對管道內壁產(chǎn)生嚴重的磨損或沖蝕。

1.2腐蝕

因漿液具有弱酸性，影響脫硫裝置的使用壽命。防止腐蝕的最佳方法是阻止?jié){液與金屬面接觸，如襯膠或襯塑，工程中大多使用襯膠材質。

1.3堵塞

濕法煙氣脫硫漿液管道為兩相流，流速高產(chǎn)生磨損并大大增加管道阻力，而流速低則會產(chǎn)生沉積堵塞管道。漿液管道的易堵塞還表現(xiàn)在沉積物硬化結塊，這也是漿液管道上設置大量沖洗管道的主要原因。

2.漿液管道設計

針對濕法煙氣脫硫漿液管道的介質特點，在設計漿液管道時要考慮到漿液管道的特殊性。下面從漿液管道設計時的一般要求、管架布置、閥門選型及布置、支吊架布置等幾個方面介紹：

2.1 一般要求

漿液管道布置設計時的一般要求：應符合工藝設計要求；液位低點設置導排凈和噴淋；且應先布置重要的、大管徑的管道，后布置次要的管道；管道布置應便于支撐；縱向與橫向的標高應錯開，一般在改變方向的同時改變標高；滿足流量計、密度計及PH計等對管道的特殊要求；管道應妥善支撐；管道一般應設坡度；管道應遠離電氣設備及電纜橋架，以防止滴液腐蝕電氣設備；泵入口的大小頭應盡量靠近漿液泵。一般管道坡度均由高處一路向下坡至最底點，以利于漿液排空。對于較長距離管線輸送（如綜合管架等），考慮到布置困難，在設置管道沖洗和人工清理（如導淋）的條件下可以降低坡度要求，如2～3‰等。

2.2管架布置

管廊的布置原則以能聯(lián)系盡量多的設備（或箱罐）為宜，并且布置時管廊盡量短而直。

管廊的寬度主要由管道的數(shù)量及管徑大小確定，并考慮一定的予留寬度（20～25%），管廊布置還要給電纜橋架予留位置，管廊的寬度一般不超過3m；場地不夠時，管廊可以考慮多層布置；管廊最底層管道在人通行處管底標高不宜小于2.2m，車通行處管底標高不宜小于4.5m；管廊的坡度要求一般選為2～3‰，漿液管道必須設置沖洗水；對于雙層管廊，上下層之間的距離一般為500～1200mm，上下層高差主要取決于管道直徑、支架形式及管道坡度。

2.3 閥門選型及布置

閥門的主要功能是接通或截斷流體通路、調節(jié)和節(jié)流、調節(jié)壓力及釋放過剩壓力和防止倒流等。在漿液管道中一般使用蝶閥、隔膜閥、球閥、調節(jié)閥。

沖洗和排放的閥門、漿液環(huán)路的的閥門應盡可能靠近主管道以避免堵塞；所有閥門的安裝位置均應便于操作、維護和檢修，安裝位置過高的閥門應設置操作平臺；蝶閥布置上應考慮閥門開啟時碟片旋轉所需要的空間。

2.4 支吊架布置

漿液管道中常用的支架形式有：固定支架、滑動支架、導向支架、剛性吊架等。

漿液管道支吊架選用原則：按照支承點所承受的荷載大小和方向、管道的位移情況、是否保溫、管道的材質等條件選用合適的支吊架；為便于成批生產(chǎn)，設計時應盡量選用標準管卡、管托和管吊；漿液管道因禁止焊接的要求，與管道直接接觸面一般使用卡箍（焊接型支架必須先焊接再返廠內襯膠如彎頭托座）；當管道底部與支撐面有高差時一般用鋼管加鋼板墊高；當2根以上管道并排布置時，推薦共用橫旦并各自用卡箍固定。

綜合管架在管道有坡度時，一般土建支架仍就統(tǒng)一標高，以利于土建設計及土建施工，在管道安裝時利用鋼管加鋼板墊高的方法設置坡度。

漿液管道支吊架布點原則：要滿足管道最大允許跨距的要求；在有集中載荷時，支點要盡量靠近集中載荷；在設備附近，應設置支架以防止管道荷載作用于設備；盡可能利用現(xiàn)有建構筑物的梁柱作為生根點。

2.5 漿液管道設計問題

石灰石-石膏濕法煙氣脫硫在國內已經(jīng)非常成熟，根據(jù)以往的脫硫工程設計，接下來總結幾條在漿液管道設計中出現(xiàn)的問題：

（1）旋流器溢流是無壓自流管道，布管時一定要有自留坡度。

（2）密度計是要單獨設置一路沖洗水；另外，漿液密度計應布置在垂直管道上，以防堵。

（3）吸收塔噴淋管進口不是吸收塔本身的予留口，而是從予留口中伸出的雙法蘭FRP口（噴淋管自帶）。

（4）與設備相接法蘭應根據(jù)設備資料選取。

（5）在布置吸收塔液側管道時，盡量避開吸收塔樓梯。

（6）箱罐及管道的排凈口在地溝內應將管道雙面襯膠。

（7）管道穿樓板處一定要予留開孔，開孔大小要滿足管道法蘭進出。

（8）真空泵排汽管在墻外排汽口要向上開，并加雨帽。

（9）真空皮帶脫水機汽液分離器的疏水管進入濾液水箱的深度必須低于濾液箱的最低液位，否則，真空將被破壞。

（10）所有的漿液管道、漿液泵在停運或切換后，應打開沖洗閥門進行沖洗。為保證沖洗效果，排空閥應離沖洗閥門盡量遠。避免管段成為死區(qū)無法沖洗到，形成堆積。一般泵出口管路上應設置3路沖洗。

3.結論

總之，煙氣脫硫漿液管道具有易磨損、易腐蝕及易堵塞等特點（在寒冷地區(qū)漿液管道還要設置保溫或伴熱措施），在管道選材及布置設計時既要考慮到普通流體管道的各種規(guī)范及通用要求，又要考慮到漿液管道的特殊性，以合理的布置來保證煙氣脫硫系統(tǒng)的正常運行。

另外，因為漿液管道在工廠制作需要較長的施工周期（制造廠家的施工圖分解、管道的采購、分段及防腐加工等），所以，漿液管道圖一定要提前設計、提前供圖，以滿足施工工期要求。

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